Матеріалознавство. Кольорові метали та сплави. Леговані сталі. Чавуни, основні відомості про їх виробництво.

Кольорові метали та сплави. Леговані сталі. Чавуни, основні відомості про їх виробництво.

Сплавом називається кристалічна речовина, до складу якої входять два чи декілька елементів. До складу сплавів можуть входити метали і не метали (сірка, вуглець, кремній, фосфор та ін.). Сталь і чавун – сплави, які складаються із заліза - металу і вуглецю – неметалу. В сталі та чавуні містяться й інші елементи як домішки. Одні й ті ж елементи можуть утворювати різні за властивостями сплави. Наприклад, залізо та вуглець утворюють і чавун, і сталь – сплави з не однаковими властивостями: чавун містить більше, ніж сталь, вуглецю, а сталь має вищі, ніж чавун, механічні властивості.

Загальне поняття про сплави

Властивості сплавів залежать не тільки від їхнього хімічного складу, а  й від внутрішньої будови. Сплави за своєю внутрішньою будовою поділяються на три види: хімічні сполуки, тверді розчини і механічні суміші.

Хімічні сполуки утворюються внаслідок взаємодії компонентів, за якої атом або група атомів одного компонента заміщується атомами іншого. На кожен грам одного компонента в сплаві припадає точно визначена кількість грамів іншого. Прикладом хімічної сполуки можуть бути сполуки металів з вуглецем, які називаються карбідами. Хімічна сполука заліза з вуглецем називається карбідом заліза або цементитом. Хром, титан, вольфрам та інші метали також можуть утворювати карбіди. Карбіди вирізняються великою твердістю і крихкістю, їх вміст підвищує твердість і міцність, але знижує пластичність сплаву.

Твердий розчин утворюється внаслідок проникнення в кристалічну ґратку основного металу атомів розчиненого металу чи неметалу. Залізо здатне утворювати тверді розчини з вуглецем, марганцем, кремнієм тощо. Тверді розчини можуть утворюватися двома способами: заміщенням атомів основного металу атомами розчиненого елемента або введенням атомів розчиненого елемента в кристалічну ґратку основного металу. До твердих розчинів заміщення належать розчини латуні, бронзи, а до твердих розчинів введення – деякі сорти сталі. Сплавирозчини відрізняються від складових компонентів. Вони добре піддаються обробці тиском (куванню, прокатуванню, штампуванню), високоміцні, корозієстійкі і зварювані, але мають невисокі ливарні якості (слабку рідкотекучість, підвищену усадочну пористість).

Механічна суміш це сплав, що складається з двох або більше речовин (компонентів), які не взаємодіють між собою. Кожен з компонентів існує у сплаві як відокремлені кристали (зерна). При утворенні механічної суміші нові кристалічні ґратки не утворюються, як це відбувається в хімічних сполуках і твердих розчинах, а кожен складник зберігає специфічні властивості. Прикладом механічної суміші може бути сплав свинцю з сурмою. Механічні суміші мають високі ливарні властивості, але погано піддаються обробці тиском.

Кольорові метали та сплави мають цінні властивості, що відрізняють їх від чорних металів і сплавів. Основними з них є стійкість до корозії, висока тепло- і електропровідність та краща, ніж у чорних металів, здатність до оброблювання. Разом з тим кольорові метали дорогі й дефіцитні, тому їх часто замінюють чорними металами або пластмасами.

До кольорових металів належать мідь, алюміній, титан, цинк, свинець, олово, нікель тощо.

Сплавами кольорових металів є бронзи, латуні, силуміни, припої та ін.

Кольорові метали та їхні сплави широко застосовують у народному господарстві.

Наприклад, з міді та алюмінію виготовляють електродроти, з міді – труби, з бронзи та латуні – деталі трубопровідної арматури (крани, вентилі тощо), втулки підшипників ковзання та інші деталі машин. Дюралюміній і титан знайшли широке застосування в літакобудуванні.

Припої, які складаються головним чином з кольорових металів, широко використовують для паяння.

Кольорові метали поділяють на благородні, важкі, легкі та рідкісні.

До благородних належать метали з високою корозійною стійкістю: золото, платина, паладій, срібло, іридій, родій, рутеній та осмій, їх використовують у вигляді сплавів у електротехніці, електровакуумній техніці, приладобудуванні, медицині.

До важких належать метали з великою щільністю: свинець, олово, хром, вісмут, ртуть, мідь, цинк, нікель, кобальт, манган. Важкі метали застосовують головним чином як легуючі компоненти. А такі метали, як мідь, свинець, цинк, частково кобальт, використовують і в чистому вигляді.

Легкі метали – це метали із щільністю менше 5 г/см3: літій, калій, натрій, рубідій, кальцій, магній, берилій, алюміній, титан. Їх застосовують як розкислювачі металів і сплавів, для легування, в піротехніці, фотографії, медицині.

До рідкісних належать метали з особливими властивостями: вольфрам, молібден,

тантал, ванадій, селен, телур, індій, германій, церій тощо. Використовуються вони в сплавах як легуючі метали.

Мідь – це в'язкий метал рожево-червоного кольору. Майже 150 мінералів земної кори концентрують у собі мідь. Першим освоєним мінералом була самородна мідь, яка вже давно втратила першорядне значення. Майже 90% міді сьогодні отримують із сульфідів – сполук міді з сіркою. Головним серед сульфідів є мінерал халькопірит. Він становить найбільшу мідну сировину в усьому світі. Мідь добре проводить тепло, має високу стійкість до корозії і гарну оброблюваність. Вона містить деяку кількість домішок сурми, свинцю і вісмуту. З найбільш чистої міді виготовляють електродроти та струмопровідні деталі. Інші марки застосовують для прокатування різних профілів: листів, труб, стрічок, дротиків, фольги та ін.

Для міді встановлено такі марки: М00, М0, МІ, М2, МЗ і М4. Мідь М0 містить до 0,05% домішок, а М4 – 1%. З міді МЗ виготовляють труби. Мідь МЗ та М4 використовують для одержання мідних сплавів, які широко застосовують для виготовлення деталей машин, трубопровідної та санітарно-технічної арматури, приладів тощо.

Мідні сплави – це латуні та бронзи. Латуні – це сплави міді з цинком. Коли цинку менше 20%, латунь називають томпаком. Крім цинку, в латунях міститься незначна кількість домішок (до 7–8%), які надають їм спеціальних властивостей, – залізо, марганець, кремній, алюміній та ін. Латуні маркуються літерою Л (латунь) і числом, яке вказує на процентний вміст міді. Наприклад, латунь Л62 містить 62% міді та 38% цинку. Якщо в складі латуні є спеціальні домішки, то після літери Л пишуть літерні значення домішок: заліза – З, марганцю – Мц, алюмінію – А, свинцю – С, кремнію – К тощо, а після числа, що вказує на процентний вміст міді, стоять числа, які вказують на процентний вміст домішок. Наприклад, латунь ЛМцС58-2-2 містить 58% міді, 2% марганцю, 2% свинцю та 38% цинку.

За технологічними ознаками латуні поділяють на ливарні та такі, що обробляються тиском (деформівні). Для покращення механічних властивостей та оброблюваності латуні в мідно-цинковий сплав додають 2...8 % заліза, алюмінію, нікелю та інших елементів. Такі латуні називають спеціальними.

Латуні ливарні застосовують для отримання виробів шляхом лиття. З латуні ЛА67-2,5 відливають деталі, які мають високу стійкість до корозії.

З латуні ЛС59-1Л виготовляють корпуси та інші деталі трубопровідної та санітарно-технічної арматури. Літера Л у кінці марки означає, що латунь ливарна.

Латуні ЛС59-1, Л62 та ін., що їх оброблюють тиском, призначені для виготовлення шляхом прокатування листів, фольги, дротиків та труб. Дротики, листи використовують для деталей санітарно-технічної арматури, санітарних пристроїв (кріпильних деталей, шпинделів вентилів та кранів, сальникових втулок, шайб тощо).

Бронзою називають сплав міді з оловом та іншими елементами, крім цинку. Розрізняють прості (олов'янисті) та спеціальні (безолов'янисті) бронзи. В спеціальних бронзах олово замінено свинцем, алюмінієм, залізом, манганом, кадмієм, берилієм. Залежно від хімічного складу такі бронзи називаються свинцевистими, алюмінієвими, берилієвими тощо. Як і латуні, бронзи поділяють на ливарні та деформівні.

Бронзи мають високу стійкість до корозії, гарні ливарні якості; легко піддаються

механічній обробці. Бронзи можуть містити домішки, які значно поліпшують їхні властивості.

Алюміній – легкий, пластичний метал сріблясто-білого кольору, проводить тепло й електричний струм, легко піддається обробці. За сировинними запасами алюміній найпоширеніший у природі елемент, що міститься в багатьох мінералах. Найбільш поширені з них боксити і глиноземи. Ця обставина і можливість одержання на основі алюмінію необхідних техніці сплавів – одна з умов великого майбутнього алюмінію.

Залежно від хімічного складу алюміній поділяється на алюміній особливої чистоти А999, який містить 99,999% алюмінію, високої чистоти А995-А99, А97, А95, який містить алюмінію відповідно від 99,995 до 99,95% і технічної чистоти А85, А8, А7, А7Е, А6, А5, А5Е та АО, який містить алюмінію відповідно від 99,85% до 99%. Алюміній містить домішки: залізо, кремній, мідь, цинк, титан та ін.

Сплави алюмінію за призначенням бувають ливарні та оброблювані тиском. З першої групи сплавів найбільше в техніці застосовують силуміни, із сплавів другої групи — дюралюмінії.

Силумінами називаються сплави алюмінію з кремнієм (від 8 до 13%) та невеликою кількістю добавок міді, марганцю і магнію. Порівняно з алюмінієм силуміни відрізняються механічними властивостями, гарною оброблюваністю, високою рідкотекучістю і незначною усадкою при застиганні. Їх маркують літерами АЛ (алюміній ливарний) і цифрою, яка показує умовний номер сплаву (АЛ2, АЛ4 тощо).

Силуміни застосовують для відливання деталей автомобільних і тракторних двигунів, корпусів різних приладів, електроосвітлювальної арматури.

Деформівні сплави високопластичні, легко піддаються механічній обробці, не стають крихкими при низьких температурах і добре зварюються. Їх поділяють на незміцнювані і зміцнювані термічною обробкою.

Дюралюмінії добре обробляються тиском (прокатуванням, куванням), легко піддаються обробці, після термічної обробки набувають значної міцності, яка наближається до міцності деяких марок сталі.

Листи, дротики, труби та інші профілі з дюралюмінію широко застосовують у літакобудуванні, суднобудуванні та будівництві. З них роблять деталі будівельних конструкцій. Дюралюмінії маркують літерою Д і числом, яке вказує на умовний номер сплаву.

Магній – найлегший з технічних металів сріблясто-білого кольору. Його питома вага становить 1750 кг/м3, температура плавлення – 560°С. Магній має добру гнучкість, ковкість, твердість при невеликій в'язкості, нестійкий до корозії, легко окислюється і горить яскравим полум'ям при температурі 600 °С. Чистий магній застосовують в піротехніці для освітлення, як розчинник, відновник в процесі хімічних реакцій, для виготовлення терміту, який використовується під час зварювання.

Магній розповсюджений у вигляді сплавів, які в 1,5 рази легші від алюмінієвих, добре обробляються різанням і порівняно міцні (ат = 270 МПа). До недоліків належать легка окислюваність і самозаймистість, що вимагає проводити плавлення та розливання сплавів під шаром флюсів або у вакуумі. Введення у магнієві сплави невеликої кількості берилію, титану та інших елементів покращує їх властивості.

Сплави магнію поділяють на оброблювані тиском (маркуються МА) і ливарні (МЛ). Після літер стоять числа, які вказують на умовний номер сплаву, наприклад, сплав МА1, МЛ2 тощо.

Сплави магнію добре обробляються різанням, вони легкі, стійкі до ударних навантажень, але погано протистоять корозії. Для захисту від корозії вироби з магнієвих сплавів фарбують або покривають спеціальними лаками. Магнієві сплави застосовують у літакобудуванні (виготовляють баки для бензину), а також для виробництва штампованих деталей і виливок.

Хром – тугоплавкий, твердий метал білого кольору, має дуже високу температуру плавлення – 1890° С. Металевий хром використовують для нанесення покриттів (хромування), які мають захисні та декоративні властивості. У поєднанні із залізом (феросплави) хром є дуже важливим легованим елементом.

Нікель – тугоплавкий, ковкий метал сірувато-білого кольору з магнітними властивостями. Залежно від хімічного складу нікель має такі марки: Н-0, Н-Іу, Н-1, Н-2, Н-3 і Н-4. Нікель марки Н-0 має добавки (алюміній, залізо, мідь, сірка, фосфор та ін.) не більше 0,01%, а нікель марки Н-4 – до 2,4% (вуглець, сірка, мідь). Нікель використовують як легуючу добавку в сталях. Також нікель застосовують для декоративних та захисних покриттів металів. Сплав нікелю з марганцем (НМЧ2,5, НМц5) використовують для виготовлення свічок запалювання автомобільних, авіаційних та тракторних двигунів внутрішнього згоряння, сплав нікелю з хромом (НХ9,5) – для виготовлення термопар. А сплав нікелю з міддю називається мельхіор.

ЧАВУН

Сплав заліза з вуглецем, який містить понад 2,14 (до 6,67)% вуглецю, називають чавуном. Чавун – первинний матеріал металургійної переробки залізних руд.

За характерним кольором на зламі чавуни поділяють на білі і сірі. Структура цих сплавів залежить від того, в якому стані у них перебуває вуглець.

У білому чавуні весь вуглець перебуває у зв'язаному стані, утворюючи цементит. Такий чавун відрізняється високою твердістю і крихкістю, практично не піддається обробці різанням, тому має обмежене застосування. Його переробляють на сталь і називають переробним. Залежно від способу переробки на сталь. Невелика кількість білого чавуну йде для отримання ковкого чавуну.

У сірому чавуні вуглець здебільшого у вигляді графітних виділень пластинчастої, кулястої або пластівчастої форми. Залежно від цього сірий чавун поділяють на звичайний, високоміцний і ковкий. Цей чавун називають ливарним. Він має хороші ливарні якості, щільно заповнює форму, його добре обробляти. Його застосовують для виробництва деталей машин, труб, санітарних приладів, санітарно-технічної арматури, деталей екскаваторів та інших будівельних машин.

Механічні властивості сірих чавунів залежать від кількості, розмірів і характеру розподілу графітних виділень. Чим вони більші за формою та кількістю, тим гірші механічні властивості чавуну.

Маркують сірі чавуни, поєднуючи літери і цифри. Існуючі стандарти встановлюють такі літери позначення: Ч – чавун, С – сірий, В – високоміцний, К – ковкий. Цифрами позначують механічні характеристики чавунів. 

У марці звичайного сірого чавуну цифри після літер вказують границю міцності на розтяг. Наприклад, СЧ10 - сірий чавун з границею міцності на розтяг 10 кгс/мм2 або 100 МПа. Номенклатура злитків із сірого чавуну та їхня маса різноманітні: від деталей у кілька грамів до злитків у сотні тон. Марки чавуну для конкретних умов роботи визначаються сукупністю технологічних і механічних властивостей.

СЧ10, СЧ15, СЧІ8 - слабо- і середньо навантажені деталі: корпуси редукторів і насосів, кожухи, кришки, шківи, маховики, супорти, станини, фланці.

СЧ20, СЧ21, СЧ25 -деталі, які працюють при підвищених статичних і динамічних навантаженнях: барабани зчеплення, блоки циліндрів, каретки, поршні.

СЧ30, СЧ35 - деталі, які працюють при високих навантаженнях або у важких умовах спрацювання: гільзи блоків циліндрів, зубчасті колеса, шпинделі, деталі пневматики і гідроприводів.

 Високоміцні чавуни позначають літерами ВЧ і двома числами через дефіс, перше з яких показує границю міцності при розтягуванні, а друге – відносне видовження, наприклад ВЧ80- 2 – високоміцний чавун з границею міцності нарозтяг 800 МПа і відносним видовженням 2%. Їх широко застосовують для виготовлення важковантажних злитків деталей шляхобудівних машин, ковальсько-пресового обладнання, колінчастих валів та інших деталей у турбо -, тракторо- і автомобілебудуванні.

У марках ковкого чавуну також перші дві цифри вказують границі міцності нарозтяг, другі - на відносне видовження. Наприклад, КЧ35-10 - ковкий чавун з границею міцності на розтяг 350 МПа і відносним видовженням 10%. З ковкого чавуну марок від КЧ30-6 до КЧ80-1,5 виготовляють невеликі тонкостінні злитки, картери, муфти,гальмівні колодки та інші деталі, які працюють у важких умовах зношення і здатні витримувати ударні та знакозмінні навантаження.

У марках антифрикційного сірого чавуну від АЧС-1 до АЧС-6, антифрикційного високоміцного чавуну АЧВ-1 і АЧВ-2 та антифрикційного ковкого чавуну АЧК-1 і АЧК-2 цифри вказують на порядковий номер марки за ГОСТом 1585-85. Їх застосовують для виготовлення підшипників ковзання, втулок,поршневих кілець та інших деталей, які працюють в умовах тертя при невисоких і підвищених тисках та малих швидкостях ковзання.

Компоненти системи сплавів Fе – Fе3С та їх характеристика.

Основні компоненти залізовуглецевих сплавів це залізо (Fe) і вуглець (С).

Залізо (Fe) – метал білого кольору з сильно виявленими феромагнітними властивостями. Щільність заліза – 7800 кг/м3 . Міцність невисока σт.о. = 200...250МПа, твердість НВ = 60..80МПа, пластичність гарна δ = 40..50%. При нормальній температурі залізо має ОЦК решітку, але при збільшенні температури до 768ºС (точка Кюрі) втрачає магнітні властивості. Втрата ця не пов'язана з перебудовою атомів у кристалічній решітці, однак ОЦК решітка при цьому зберігається. Щоб відрізнити магнітне Feα від немагнітного, немагнітне іноді називають Feβ. Залізо при зміні температури набуває поліморфних перетворень При температурі 911 °С Feβ перетворюється в Feγ з ГЦК решіткою. При температурі 1392 °С ГЦК решітка знову перетворюється в ОЦК. Цю модифікацію на відміну від низькотемпературної ОЦК решітки називають Feδ. При температурі 1539 °С залізо плавиться.

Вуглець (С) – це неметал з температурою плавлення 3500°С. Із залізом він утворює тверді розчини або хімічні сполуки, а в певних умовах може виділятись у вигляді графіту.

Вуглецеві сталі

Залежно від хімічного складу сталь поділяється на вуглецеву і леговану.

Вуглецева сталь містить залізо, вуглець і невелику кількість домішок кремнію, марганцю, сірки та фосфору. Легована сталь, на відміну від вуглецевої, крім заліза, вуглецю і вже згаданих домішок, містить значну кількість спеціально введених легуючих добавок, які надають їй особливих властивостей. До таких добавок належать хром, вольфрам, нікель, титан, алюміній, молібден, кремній, марганець тощо.

Вуглецева сталь за своїм призначенням поділяється на конструкційну та інструментальну. Конструкційна сталь буває звичайної якості, якісна та високоякісна. Крім того, випускають спеціальну сталь, наприклад, автоматну. Сталі звичайної якості виплавляють конверторним або мартенівським способом і застосовують для виготовлення сортового прокату, балок, листового прокату, труб, гайок, шайб та інших деталей машин.

Конструкційні сталі звичайної якості поділяються на три групи: сталь групи А, в ній заводвиробник гарантує механічні властивості; сталь групи Б, що поставляється за хімічним складом (у ній гарантується передбачений стандартом хімічний склад); сталь групи В, поставляється за механічними властивостями та хімічним складом. Конструкційні сталі звичайної якості мають таке маркування: Ст0; Ст1; Ст2...до Ст7. Літери Ст. означають слово сталь, а цифри – порядковий номер, індекси кп, пс і сп - ступінь розкислення. Літери Б і В вказують групу сталі. Група А не позначається. Чим більший номер, тим сталь міцніша. Цифри в марці сталі не відповідають вмісту в ній вуглецю. У сталях цієї групи вуглецю не більш як 0,65%.

Якісні сталі виплавляють мартенівським способом, у конверторах та електропечах. Їх застосовують для більш важливих деталей. Якісні сталі маркують так: 05, 08, 10, 15...до 85. Сталі марок 10-20 є киплячі і спокійні. До марки киплячої сталі додають літери «кп». Наприклад, сталь 08кп - кипляча. Двозначне число відповідає вмісту вуглецю в сотих частках процента. Наприклад, сталь 15 містить 0,15% вуглецю. Сталі цієї групи бувають з підвищеним вмістом марганцю (15Г, 20 Г...до70 Г).

Інструментальні сталі поділяють на якісні та високоякісні, їх виплавляють у мартенівських або електричних печах і застосовують для виготовлення ріжучих, вимірювальних та інших інструментів і пристроїв. Інструментальні сталі умовно позначають літерою У і числом: У7, У8 і т.д. до У13. Літера У показує, що сталь вуглецева. Числа вказують на вміст вуглецю в десятих процента. Наприклад, інструментальна сталь У8 містить близько 0,8% вуглецю. До марки високоякісних інструментальних сталей додають літеру А: У7А, У8А... до У13А. Така сталь містить менше шкідливих домішок (фосфору і сірки), ніж якісна.

Значну частину слюсарних інструментів виготовляють з вуглецевої інструментальної сталі. Із сталей марок У7, У7А, У8 та У8А виготовляють слюсарні молотки, масштабні лінійки, нутроміри, кронциркулі, викрутки.

Сталі У8 та У8А застосовують для виготовлення ножиць по металу, полотен ручних пилок, пробійників, кернерів, роликів труборізів та ін.

Зі сталей У10, У10А, У12 та У12А виготовляють свердла, плашки, мітчики, напилки, шабери, ножівкові полотна для механічних пилок.

Однак невисока теплостійкість (180°С - 200°С) обмежує сферу застосування інструмента з вуглецевих сталей обробкою порівняно м'яких матеріалів при невисоких швидкостях різання і деформування.

Леговані сталі

Леговані сталі за призначенням поділяються на конструкційні (низьколеговані), інструментальні та високолеговані зі спеціальними фізичними і хімічними властивостями. При написанні марки сталі легуючі добавки позначають певними літерами: хром – Х, вольфрам - В, марганець - Г, нікель Н, кремній - С, титан - Т, молібден - М, алюміній - Ю, мідь - Д, ванадій - Ф, К - кобальт, Р - бор тощо. Літера А в кінці марки означає те, що сталь високоякісна і вміст шкідливих домішок найменший.

Конструкційні (низьколеговані) сталі містять до 0,65% вуглецю і до 5% легуючих добавок. Марка сталі складається із двозначного числа, що вказує на вміст вуглецю в сотих долях процента, і літер, які позначають легуючі добавки, що входять до складу сталі. Якщо кількість добавки становить 2% або більше, то після літери ставиться число, яке вказує на цю кількість. Наприклад, сталь 20Х (хромиста) містить 0,20% вуглецю і приблизно 1% хрому; сталь 60С2(кремениста) містить 0,60% вуглецю і 2% кремнію. Конструкційні леговані сталі широко застосовують у машинобудуванні для виготовлення важливих деталей: зубчастих коліс (сталь 20Х), пружин (сталь 65Г) тощо.

Високолеговані сталі позначають літерами, які ставлять спочатку марки, наприклад: Ш - шарикопідшипникова, Р– швидкорізальна.

Ущільнювальні кільця арматури (вентилів і засувок), що працює при високих температурах (до510°С), виготовляють із хромоалюмінієвої високоякісної сталі з незначною добавкою молібдену. Марка цієї сталі — 38ХМЮА. Хром, алюміній і молібден підвищують механічні властивості і жаростійкість сталі.

Кременисті сталі марок 55С2 та 60С2 призначені для виготовлення різних пружин і автомобільних ресор.

Інструментальні леговані сталі містять до 1,5% вуглецю і високий відсоток легуючих добавок. Серед цієї групи особливе місце займають сталі, здатні зберігати ріжучі властивості при великих швидкостях оброблення і температурі до 600-700° С. Такі сталі називаються швидкоріжучими. Основною легуючою домішкою в них є вольфрам. Леговані інструментальні сталі застосовують для виготовлення ріжучого і вимірювального інструмента високої точності (мікрометрів, калібрів тощо).

У марку легованої інструментальної сталі входять цифри перед літерами і літери. Якщо вміст вуглецю становить 1% або більше, то цифру перед літерами, як правило, не ставлять. Наприклад, сталь 9ХС (хромокремениста) містить 0,9% вуглецю, 0,95-1,25% хрому і 1,2-1,6% кремнію; сталь ХГ містить 1,2% вуглецю,1,3% хрому і 0,6% марганцю.

Швидкоріжучі сталі позначають літерою Р і цифрами, які вказують на процентний вміст вольфраму. Поширеними марками швидкоріжучої сталі є Р9 (9% вольфраму) та Р18 (18% вольфраму).

До високолегованих сталей належать нержавіючі, жароміцні, жаростійкі тощо. Вміст добавок у цих сталях звичайно більший 5%.

Нержавіючими називають сталі, які мають стійкість проти корозії в різних середовищах (на повітрі, серед їдких парів газів тощо). Нержавіючі сталі поділяються на хромисті та хромонікелеві. Хромисті сталі містять менше 12% хрому, вони не ржавіють на повітрі і під дією хімічних речовин. Хромонікелеві нержавіючі сталі містять 17-20% хрому і 8% нікелю, стійкі до кислот і використовуються для виготовлення трубопроводів і арматури, які працюють в агресивних середовищах.

Жаростійкими називають сталі, що добре чинять опір окисленню при високих температурах. Наприклад, сталь Х28, яка містить близько 28% хрому, стійка до окислення (не утворює окалини) при нагріванні до 1100°С.

Властивості легованих сталей залежать від вмісту в них легуючих елементів.

Хром підвищує міцність і твердість сталі, стійкість її проти корозії при нормальній і підвищеній температурі.

Вольфрам підвищує міцність сталі, покращує її ріжучі властивості при підвищеній температурі.

Марганець підвищує міцність і стійкість до зношення сталі.

Нікель підвищує міцність, корозійну стійкість і опір електричному струму.

Кремній підвищує пружність сталі. З вмістом кремнію до 15-20% підвищується її кислотостійкість.

Титан збільшує жароміцність сталі, а також перешкоджає міжкристалічній корозії, тобто руйнуванню по межах зерен під дією агресивних середовищ. Тому титан вводять до складу нержавіючих сталей.

Молібден підвищує міцність і твердість при нормальній і підвищеній температурах, сталь легше обробляти і зварювати.

Ванадій підвищує твердість, пластичність і в'язкість сталі.

Кобальт підвищує міцність сталі при ударних навантаженнях, а також жароміцність.